JP3854798B2

JP3854798B2 - Lock-up device

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Publication number: JP3854798B2
Application number: JP2000395572A
Authority: JP
Inventors: 直樹富山
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: JP2002195380A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、フロントカバーに近接した摩擦連結部を有するドライブプレートと、それをフロントカバーに押し付けることが可能なピストンとを有するロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステータ）を内部に有し、内部の作動油を介してトルクを伝達する流体式トルク伝達装置の一種である。インペラーは入力側回転体としてのフロントカバーに固定されている。タービンは流体室内でインペラーに対向して配置されている。インペラーが回転すると、インペラーからタービンに作動油が流れ、タービンを回転させることでトルクを出力する。
【０００３】
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための機構である。
【０００４】
通常、このロックアップ装置は、フロントカバーに押し付けられることが可能な円板状のピストンと、ピストンの外周部に固定されるリティーニングプレートと、リティーニングプレートにより回転方向及び外周側を支持されるトーションスプリングと、トーションスプリングの両端を回転方向に支持するドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンのタービンシェル等に固定されている。
【０００５】
ロックアップ装置が連結状態になると、トルクはフロントカバーからピストンに伝達され、さらにトーションスプリングを介してタービンに伝えられる。また、ロックアップ装置の弾性連結機構においては、トーションスプリングがリティーニングプレートとドリブン部材との間で回転方向に圧縮され、捩り振動を吸収・減衰する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、摩擦面を２面にしてトルク伝達容量を増大させたロックアップ装置として、タービンに連結されたダンパー機構と、ダンパー機構の入力部に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係止されたドライブプレートと、ドライブプレートの摩擦連結部をピストンに付勢するためのピストンとを有しているものがある。
【０００７】
特表平１１−５０９６１１号に開示されたロックアップ装置は、タービンハブに固定されたダンパープレート１８と、それに回転方向両端を支持されたコイルスプリング１６と、コイルスプリング１６を支持するとともにその回転方向両端に係合するガイドリング１２と、それに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合するディスク１０と、ディスク１０をフロントカバー２に付勢するためのピストン１とを備えている。この構造では、ダンパープレート１８がタービンハブに固定されており、またコイルスプリング１６を支持するのにガイドリング１２が設けられているため、全体の部品点数が多く、構造が複雑になっている。
【０００８】
特開平１０−４７４５３号に開示されたロックアップ装置では、タービンハブに固定されたダンパハブ１８と、その窓孔に配置された圧縮ばね２３と、ダンパハブ１８の軸方向両側に配置された１対のドライブプレート１７と、それに相対回転不能かつ軸方向に移動可能な摩擦板１３と、それをコンバーターカバー１に付勢するためのピストン１４とを有している。この構造では、ダンパハブ１８がタービンハブに固定され、また圧縮ばね２３を支持するのに１対のドライブプレート１７が設けられているため、全体の部品点数が多く構造が複雑になっている。
【０００９】
さらに、特表平１１−５０９６１１号に開示されたロックアップ装置のディスク１０及び特開平１０−４７４５３号に開示されたロックアップ装置の摩擦板１３は、所定範囲内ではあるが、半径方向移動や傾きが可能となっている。
【００１０】
本発明の課題は、ピストンとフロントカバーの間に挟まれるドライブプレートを用いて複数の摩擦面を確保するロックアップ装置の構造を簡単にすることにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、ピストンとフロントカバーの間に挟まれるドライブプレートを用いて複数の摩擦面を確保するロックアップ装置において、ドライブプレートの位置又は姿勢を安定させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のロックアップ装置は、エンジンからのトルクが入力され摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されトランスミッションにトルクを出力するタービンとを備え、エンジンからトランスミッションにトルクを伝達する流体式トルク伝達装置に用いられる。ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間に配置された装置であって、複数の弾性部材と、環状のドリブンプレートと、ドライブプレートと、ピストンと備えている。複数の弾性部材は回転方向に並んで配置されている。環状のドリブンプレートは、タービンのシェルに固定され、複数の弾性部材の軸方向トランスミッション側に配置された環状かつ円板状の軸方向支持部と、軸方向支持部の外周縁から軸方向エンジン側に延び複数の弾性部材の外周側に位置する筒状の外周側支持部とを有するとともに複数の弾性部材を保持する保持部と、複数の弾性部材の回転方向両端を支持する支持部とを有する。ドライブプレートは、フロントカバーの摩擦面に近接した摩擦連結部と、摩擦連結部の外周側に形成された環状の円板状部と、円板状部の外周縁から軸方向に延びドリブンプレートの筒状部の外周面に内周面が当接して支持されている外周側筒状部とを有し、軸方向に移動可能であり、複数の弾性部材にトルク伝達が可能である。ピストンは、フロントカバーに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合し、油圧によって軸方向に移動可能であり、摩擦連結部を摩擦面に押し付けるための部材である。
【００１３】
このロックアップ装置では、環状のドリブンプレートは、タービンのシェルに固定され、複数の弾性部材を保持している。したがって、装置全体の構造が簡単になる。また、ドライブプレートはドリブンプレートによって半径方向に支持されているため、半径方向位置が安定する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
第１実施形態（図１〜５）
（１）トルクコンバータの基本構造
図１は本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト２からトランスミッションの入力シャフト３にトルクを伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸である。
【００１５】
トルクコンバータ１は、主に、フレキシブルプレート４とトルクコンバータ本体５とから構成されている。フレキシブルプレート４は、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフト２からトルクコンバータ本体５に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレート４は、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。
【００１６】
トルクコンバータ本体５は、３種の羽根車（インペラー２１、タービン２２、ステータ２３）からなるトーラス形状の流体作動室６と、ロックアップ装置７とから構成されている。
【００１７】
フロントカバー１１は、円板状の部材であり、フレキシブルプレート４に近接して配置されている。フロントカバー１１の内周端にはセンターボス１６が溶接により固定されている。センターボス１６は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフト２の中心孔内に挿入されている。
【００１８】
センターボス１６は、図３に示すように、筒状部１６ａと、フランジ１６ｂとから構成されている。筒状部１６ａの軸方向エンジン側には底部１６ｃが形成されている。また、筒状部１６ａの軸方向トランスミッション側部分の内周面は、ブッシュ９１を介して、入力シャフト３を回転自在に支持している。また、ブッシュ９１の軸方向エンジン側にはシールリング９２が配置されている。シールリング９２は筒状部１６ａの内周面に形成された環状溝内に配置され、入力シャフト３の先端外周面に当接している。
【００１９】
フランジ１６ｂは筒状部１６ａの外周面に形成され、フロントカバー１１の内周部の軸方向エンジン側面に当接して配置されている。この状態でセンターボス１６はフロントカバー１１に溶接で固定されている。その意味では、センターボス１６はフロントカバーの一部であるとみなしてもよい。
【００２０】
また、センターボス１６には半径方向内外を連通する複数の連通路１６ｄが形成されている。各連通路１６ｄは、筒状部１６ａにおいては、半径方向に延びる孔である。また、各連通路１６ｄは、フランジ１６ｂにおいては軸方向エンジン側面に形成された半径方向に延びる溝であり、フロントカバー１１との間に通路を形成している。この連通路１６ｄによって、センターボス１６の内周側の空間すなわち入力シャフト３の中心孔３ａと、センターボス１６の外周側すなわち流体室内の空間９とを連通している。この連通路１６ｄを以後第１ポート１７とする。
【００２１】
フレキシブルプレート４の内周部は複数のボルト１３によってクランクシャフト２の先端面に固定されている。フロントカバー１１の外周側かつエンジン側面には、円周方向に等間隔で複数のナット１２が固定されている。このナット１２内に螺合するボルト１４がフレキシブルプレート４の外周部をフロントカバー１１に固定している。
【００２２】
フロントカバー１１の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部１１ａが形成されている。この外周側筒状部１１ａの先端にインペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接によって固定されている。この結果、フロントカバー１１とインペラー２１とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。インペラー２１は、主に、インペラーシェル２６と、その内側に固定された複数のインペラーブレード２７と、インペラーシェル２６の内周部に固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。
【００２３】
タービン２２は流体室内でインペラー２１に軸方向に対向して配置されている。タービン２２は、主に、タービンシェル３０と、そのインペラー側の面に固定された複数のタービンブレード３１と、タービンシェル３０の内周縁に固定されたタービンハブ３２とから構成されている。タービンシェル３０とタービンハブ３２とは複数のリベット３３によって固定されている。
【００２４】
タービンハブ３２の内周面には、入力シャフト３に係合するスプラインが形成されている。これによりタービンハブ３２は入力シャフト３と一体回転するようになっている。
【００２５】
ステータ２３は、タービン２２からインペラー２１に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ２３は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作された部材である。ステータ２３はインペラー２１の内周部とタービン２２の内周部と間に配置されている。ステータ２３は、主に、環状のステータキャリア３５と、キャリア３５の外周面に設けられた複数のステータブレード３６とから構成されている。ステータキャリア３５はワンウェイクラッチ３７を介して筒状の固定シャフト３９に支持されている。固定シャフト３９は入力シャフト３の外周面とインペラーハブ２８の内周面との間を延びている。なお、図に示すワンウェイクラッチ３７はラチェットを用いた構造であるが、ローラやスプラグを用いた構造であってもよい。
【００２６】
以上に述べた各羽根車２１，２２，２３の各シェル２６，３０，３５によって、流体室内にトーラス形状の流体作動室６が形成されている。なお、流体室内においてフロントカバー１１と流体作動室６の間には環状の空間９が確保されている。
【００２７】
センターボス１６とタービンハブ３２との軸方向間には第１スラストベアリング４１が配置されている。また、タービンハブ３２とステータ２３の内周部（具体的にはワンウェイクラッチ３７）との間には第２スラストベアリング４２が配置されている。この第２スラストベアリング４２が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第２ポート１８が形成されている。すなわち、第２ポート１８は、入力シャフト３及び固定シャフト３９の間の油路と、流体作動室６とを連通させている。さらに、ステータ２３（具体的にはキャリア３５）とインペラー２１（具体的にはインペラーハブ２８）との軸方向間には第３スラストベアリング４３が配置されている。この第３スラストベアリング４３が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第３ポート１９が形成されている。すなわち、第３ポート１９は、固定シャフト３９及びインペラーハブ２８との間の油路と、流体作動室６とを連通させている。なお、各油路は、図示しない油圧回路に接続されており、独立して第１〜第３ポート１７〜１９に作動油の供給・排出が可能となっている。
【００２８】
（２）ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間９に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。ロックアップ装置７はフロントカバー１１とタービン２２との軸方向間の空間に配置されている。
【００２９】
ロックアップ装置７は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有し、主に、ドリブンプレート７１と、ドライブプレート７２と、複数のトーションスプリング７３と、ピストン７４と、ピストン連結機構７５とから構成されている。
【００３０】
ドリブンプレート７１は、図２及び図４に示すように環状のプレート部材であり、タービンシェル３０の外周側に固定されている。ドリブンプレート７１は、主に、円板状部７１ａ（軸方向支持部）と、その外周縁から軸方向エンジン側に延びる筒状部７１ｂ（外周側支持部）とから構成されている。円板状部７１ａは溶接によってタービンシェル３０に固定されている。筒状部７１ｂは概ね軸方向にストレートに延びているが、先端が内周側に折り曲げられた形状になっている。
【００３１】
円板状部７１ａには、軸方向に切り起こされた複数の第１切り起こし部７１ｃが形成されている。第１切り起こし部７１ｃは、回転方向に並んで形成され、筒状部７１ｂの内周側に隙間を空けて配置されている。また、円板状部７１ａには、軸方向に切り起こされた複数の第２切り起こし部７１ｄが形成されている。第２切り起こし部７１ｄは各第１切り起こし部７１ｃの回転方向間に配置され、第１切り起こし部７１ｃの半径方向位置より外周側に位置している。さらに、筒状部７１ｂにおいて第２切り起こし部７１ｄに対応する部分には、絞り加工で内周側に突出するように形成された突出部７１ｅが形成されている。
【００３２】
第２切り起こし部７１ｄと突出部７１ｅの各対はトルク伝達部としての機能を有しており、各トルク伝達部の回転方向間はそれぞれがばね収容部となっている。この実施形態ではばね収容部は６つ形成されている。
【００３３】
トーションスプリング７３は、本実施形態においては、円周方向に延びる複数の（６個の）コイルスプリングである。トーションスプリング７３はドリブンプレート７１によって保持されている。具体的には、各トーションスプリング７３は、各ばね収容部内に収容され、半径方向内側が第１切り起こし部７１ｃの外周面によって支持され、半径方向外側が筒状部７１ｂの内周面によって支持されている。また、各トーションスプリング７３の回転方向端は、直接又はスプリングシートを介して、トルク伝達部としての第２切り起こし部７１ｄ及び突出部７１ｅに当接又は近接して支持されている。さらに、各トーションスプリング７３の軸方向トランスミッション側面は円板状部７１ａによって支持されている。さらに、筒状部７１ｂ先端の折り曲げ部分はトーションスプリング７３の外周側の軸方向エンジン側面にも当接しており、これによりトーションスプリング７３がドリブンプレート７１から軸方向エンジン側に脱落するのが防止されている。このように、このロックアップ装置７では、環状のドリブンプレート７１はタービン２２のシェル３０に固定され、複数のトーションスプリング７３を保持している。したがって、部品点数が減って装置全体の構造が簡単になり、全体の重量も低減する。
【００３４】
ドライブプレート７２は、トーションスプリング７３にトルクを入力することが可能な部材であり、また、フロントカバー１１に対して連結・離反する摩擦連結部材でもある。ドライブプレート７２は、環状かつ円板状のプレート部材であり、ドリブンプレート７１とフロントカバー１１との間に配置されている。ドライブプレート７２は、主に、環状の円板状本体７２ａと、その外周縁から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部７２ｂ（外周側筒状部）とから構成されている。円板状本体７２ａの内周部は摩擦連結部７２ｃであり、外周部は受圧部７２ｄ（円板状部）となっている。摩擦連結部７２ｃは、環状かつ平坦な円板形状であり、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに近接している。また、摩擦連結部７２ｃの両面には摩擦フェーシング７２ｅが貼られている。受圧部７２ｄは、環状かつ平坦な円板状であり、トーションスプリング７３の軸方向エンジン側に配置されている。筒状部７２ｂはドリブンプレート７１の筒状部７１ｂの外周側に位置しており、筒状部７２ｂの内周面は筒状部７１ｂの外周面に当接している。これにより、ドライブプレート７２は、ドリブンプレート７１に対して、半径方向の位置決めがされた状態で、軸方向及び回転方向の移動が可能になっている。従って、ドライブプレート７２の位置や姿勢が安定する。特に、ドライブプレート７２は筒状部分同士の当接（インロー）によってドリブンプレート７１に支持されているため、ドライブプレート７２は傾きにくい。この結果、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃは、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂ及びピストン７４の押圧部７４ａに対して平行度を高く維持できる。つまり、クラッチ連結時には摩擦フェーシング７２ｅ全体に均等に押圧力が作用し、また、クラッチ連結解除時にドラグトルクが生じにくい。
【００３５】
さらに、ドライブプレート７２には複数の爪部７２ｆ（当接部）が形成されている。爪部７２ｆは、受圧部７２ｄを軸方向トランスミッション側に切り起こして形成されており、回転方向に等間隔で形成されている。爪部７２ｆは、第２切り起こし部７１ｄと突出部７１ｅの半径方向間に軸方向エンジン側から挿入され、回転方向両端が各トーションスプリング７３の回転方向両端に直接又はスプリングシートを介して当接又は近接している。爪部７２ｆは、ドリブンプレート７１に相対回転して第２切り起こし部７１ｄ及び突出部７１ｅとの間でトーションスプリング７３を圧縮可能である。このロックアップ装置７では、ドライブプレート７２は他の部材（プレート類）を介さず直接トーションスプリング７３に係合しているため、全体の部品点数が少なくなる。
【００３６】
ドライブプレート７２は軸方向に移動可能であり、具体的には、軸方向エンジン側には摩擦連結部７２ｃの軸方向エンジン側の摩擦フェーシング７２ｅが摩擦面１１ｂに当接するまで、軸方向トランスミッション側には受圧部７２ｄの最外周部がドリブンプレート７１の筒状部７１ｂに当接するまで、移動可能である。
【００３７】
以上に述べたドライブプレート７２の構造では、摩擦連結部７２ｃの外周には受圧部７２ｄが形成されている。受圧部７２ｄは、ピストン７４の外周縁よりさら外周側に延び、またドリブンプレート７１よりさらに外周側まで延びており、ドライブプレート７２において空間９内の油圧を受ける部分として機能している。言い換えると、受圧部７２ｄは、ドライブプレート７２の受圧面積を増加させ、ピストン的機能を向上させている。このため、クラッチ連結時は、油圧がピストン７４のみならずドライブプレート７２にも作用し、ドライブプレート７２が速かにフロントカバー１１の摩擦面１１ｂ側に移動する。言い換えると、ロックアップ装置７のロックアップ応答性が向上する。
【００３８】
ピストン７４は、クラッチ連結・遮断を行うための部材である。ピストン７４は中心孔が形成された円板形状である。ピストン７４の外周部はトーションスプリング７３の内周側に位置し、内周部はセンターボス１６の外周側に位置している。ピストン７４の外周部は押圧部７４ａとなっている。押圧部７４ａは平坦な環状部分であり、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃの軸方向トランスミッション側に配置されている。このため、ピストン７４が軸方向エンジン側に移動すると、押圧部７４ａが摩擦連結部７２ｃをフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに押し付けることになる。
【００３９】
次に、ピストン連結機構７５について説明する。ピストン連結機構７５は、ピストン７４をフロントカバー１１に対して軸方向に移動可能な状態で一体回転するように連結する機能を有している。
【００４０】
以下、図３及び図５を用いて、ピストン連結機構７５の具体的な構成について説明する。ピストン７４の内周部には、軸方向に延びる筒状部７４ｂが形成されている。筒状部７４ｂの内周面はセンターボス１６のフランジ１６ｂの外周面に当接している。また、フランジ１６ｂの外周面には、筒状部７４ｂの内周面に当接するシールリング８０が設けられている。これにより、ピストン７４の内周部とセンターボス１６の外周部との間で軸方向両側がシールされている。
【００４１】
さらに、ピストン７４の内周部には、筒状部７４ｂの軸方向トランスミッション側先端から内周側に延びる内周円板状部７４ｃが形成されている。内周円板状部７４ｃは、フランジ１６ｂの軸方向トランスミッション側に配置されている。円板状部７４ｃには、回転方向に並んで複数の孔７４ｄが形成されている。また、フランジ１６ｂには、孔７４ｄに対して位置，形状，大きさが対応した軸方向貫通孔１６ｅが形成されている。孔７４ｄ，孔１６ｅ内には、軸方向に延びるピン８１の胴部８１ａが挿入され貫通している。胴部８１ａは軸方向にストレートに延びており、ピストン７４はピン８１に対して、回転方向及び半径方向には移動不能であるが、軸方向には移動可能になっている。すなわち、ピン８１からピストン７４にトルク伝達がされるようになっている。
【００４２】
ピン８１において、胴部８１ａの軸方向エンジン側には第１頭部８１ｂが形成されている。第１頭部８１ｂは、軸方向貫通孔１６ｅより大径であり、フランジ１６ｂの軸方向エンジン側に形成された連通路１６ｄの一部である溝内に配置されている。この結果、ピン８１は、フランジ１６ｂに対して軸方向トランスミッション側に移動不能になっている。また、ピン８１において、胴部８１ａの軸方向トラスミッション側端には、首部８１ｃ，第２頭部８１ｄが形成されている。首部８１ｃは胴部８１ａより小径である。また、第２頭部８１ｄは、首部８１ｃより大径であり、胴部８１ａと同径である。
【００４３】
首部８１ｃの内周側には、ワイヤリング８２が配置されている。ワイヤリング８２は断面が円形の環状部材である。ワイヤリング８２の外周側部分は、首部８１ｃの内周側で胴部８１ａと第２頭部８１ｄに挟まれており、これによりワイヤリング８２はピン８１に対して軸方向に移動不能となっている。さらに、ワイヤリング８２の内周側部分は、ピストン７４の内周円板状部７４ｃの軸方向トランスミッション側面に当接可能となっている。以上より、ワイヤリング８２は、ピストン７４のピン８１に対する軸方向トランスミッション側への移動を制限している。この結果、ピストン７４、特にその内周円板状部７４ｃは、フランジ１６ｂとワイヤリング８２との軸方向間でのみ軸方向移動が許容されている。
【００４４】
以上に述べたように、軸方向に延びるピン８１と、ピン８１が嵌る孔７４ｄを有するピストン７４とからピストン連結機構７５が構成されているため、従来に比べて構造が簡単になっている。例えば、従来のストスラップレートを用いたピストン連結機構ではリベットかしめ又はボルト締結が必要であるため、組み立て工程が複雑であり、工程数が大変多い。そのため、製造コストが高い。また、従来の構造では重量が大きいという問題がある。それに対して本発明に係るピストン連結機構では、組み立てが簡単で大幅に工程数を減らすことができ、さらに重量を低減できる。
【００４５】
ピン８１，ワイヤリング８２及びピストン７４の組み付けについて説明する。初めにピン８１をセンターボス１６のフランジ１６ｂの孔１６ｅ内に連通路１６ｄ側から挿入する。その状態でセンターボス１６をフロントカバー１１に溶接で固定する。この結果、ピン８１はセンターボス１６とともにフロントカバー１１と一体になる。次に、ピストン７４の内周円板状部７４ｃをピン８１の第２頭部８１ｄに近づけていき、ピン８１の第２頭部８１ｄ，首部８１ｃに孔１６ｅ内を通過させ、胴部８１ａを孔１６ｅに嵌める。最後にワイヤリング８２をピン８１の首部８１ｃに嵌め込む。
【００４６】
以上に述べた組み立てた工程では、各部材は軸方向に移動させるだけの簡単な工程で行われる。したがって、作業工程が簡単になり、製造コストが低くなる。また、ワイヤリング８２はピン８１に対して容易に取付け可能であるため、作業性が良い。
【００４７】
なお以上に述べたピン８１は、円柱形状のスタッドピンであるが、他の形状のものや他の軸方向に延びる部材であっても良い。コーンスプリング８３は、ピストン７４に対して軸方向トランスミッション側すなわちクラッチ解除側に付勢力を与えるための部材である。コーンスプリング８３は、フロントカバー１１とピストン７４の内周部との間に配置され、少なくともクラッチ連結状態で軸方向に圧縮されている。より具体的には、コーンスプリング８３は、内周縁がフロントカバー１１に当接し、外周縁がピストン７４の内周部に当接している。また、コーンスプリング８３の内周縁はフランジ１６ｂの外周面に当接し、半径方向に支持されている。なお、コーンスプリングの代わりにウェーブスプリング等他のばねを用いても良い。
【００４８】
（３）トルクコンバータの動作
エンジン始動直後には、第１ポート１７及び第３ポート１９からトルクコンバータ本体５内に作動油が供給され、第２ポート１８から作動油が排出される。第１ポート１７から供給された作動油はフロントカバー１１とピストン７４との間を外周側に流れる。作動油は、ドライブプレート７２の軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室６内に流れ込む。このとき、フロントカバー１１側の油圧がピストン７４のタービン２２側の油圧より高くなり、また、コーンスプリング８３の付勢力によって、ピストン７４は軸方向トランスミッション側に移動する。ピストン７４は、内周円板状部７４ｃがワイヤリング８２に当接した状態で停止する。
【００４９】
なお、ドライブプレート７２はドリブンプレート７１の筒状部７１ｂに当接して軸方向トランスミッション側の移動が制限されている。そのため、クラッチ連結状態では、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃとピストン７４の押圧部７４ａとの間には隙間が確保されている。したがって、ドラグトルクが生じにくい。
【００５０】
このようにロックアップ解除されているときには、フロントカバー１１とタービン２２との間のトルク伝達はインペラー２１とタービン２２との間の流体駆動によって行われている。
【００５１】
（４）ロックアップ装置の動作
トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフト３が一定の回転数に達すると、第１ポート１７から空間９内の作動油が排出される。この結果、ピストン７４のタービン２２側の油圧がフロントカバー１１側の油圧より高くなり、ピストン７４がフロントカバー１１側に移動させられ、押圧部７４ａがドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃをフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに押し付ける。また、前述のように、ドライブプレート７２は受圧部７２ｄに作用する油圧によって自らも摩擦面１１ｂ側に移動している。この結果、フロントカバー１１のトルクは、ドライブプレート７２から、トーションスプリング７３を介してドリブンプレート７１に伝達される。さらにトルクはドリブンプレート７１からタービン２２に伝達される。すなわち、フロントカバー１１が機械的にタービン２２に連結され、フロントカバー１１のトルクがタービン２２を介して直接入力シャフト３に出力される。なお、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃの両面が摩擦面になっているため、単一の摩擦面を有するロックアップ装置に比べてトルク伝達容量が大きくなっている。
【００５２】
第２実施形態（図６）
図６に示す第２実施形態において、トルクコンバータ１の基本構造は前記実施形態と同様である。以下、主に第１実施形態と異なる点のみを説明する。
【００５３】
ピストン連結機構７５において、ピストン７４の内周部には前記実施形態における筒状部は形成されていない。代わりに、ピストン７４の内周部に形成された孔７４ｆの周りに軸方向エンジン側に延びる筒状部７４ｇが形成されている。また、各ピン８１の胴部８１ａの外周面に各々シールリング９４が配置され、筒状部７４ｇの内周面に当接している。つまり、前記実施形態では、ピストンとセンターボスのフランジによってピストン内周部における軸方向のシールがされていたが、本実施形態ではピストンと複数のピンとによってピストン内周部における軸方向のシールがされている。
【００５４】
さらに、コーンスプリング８３はフランジ１６ｂとピストン７４の内周部との間に配置されている。より具体的には、コーンスプリング８３の外周縁はフランジ１６ｂに当接し、内周縁は各筒状部７４ｇの先端に当接している。また、コーンスプリング８３の内周縁はピン８１の胴部８１ａの外周側部分に当接して支持されている。
〔他の実施形態〕
本発明に係るロックアップ装置は、トルクコンバータのみならず、フルイド・カップリング等他の流体式トルク伝達装置に採用できる。
【００５５】
前記実施形態では、ピストン連結機構にはピンが用いられていたが、軸方向に延びる部材であれば何を用いても良い。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係るロックアップ装置では、環状のドリブンプレートはタービンのシェルに固定され、複数の弾性部材を保持している。したがって、装置全体の構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】図１の部分拡大図であり、ロックアップ装置のダンパー機構を示す図。
【図３】図１の部分拡大図であり、ピストン連結機構を示す図。
【図４】ドライブプレートとドリブンプレートの分解斜視図。
【図５】ピストン連結機構の一部を破断した斜視図。
【図６】第２実施形態において、図３に対応する図。
【符号の説明】
７ロックアップ装置
１１フロントカバー
７１ドリブンプレート
７２ドライブプレート
７３トーションスプリング
７４ピストン
７５ピストン連結機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a lockup device for a fluid torque transmission device, and more particularly, to a lockup device having a drive plate having a frictional coupling portion close to a front cover and a piston capable of pressing the drive plate against the front cover.
[0002]
[Prior art]
  A torque converter is a kind of fluid type torque transmission device that has three types of impellers (impeller, turbine, and stator) inside and transmits torque via internal hydraulic oil. The impeller is fixed to a front cover as an input side rotating body. The turbine is disposed opposite the impeller in the fluid chamber. When the impeller rotates, hydraulic oil flows from the impeller to the turbine, and torque is output by rotating the turbine.
[0003]
  The lockup device is disposed in a space between the turbine and the front cover, and is a mechanism for directly transmitting torque from the front cover to the turbine by mechanically connecting the front cover and the turbine.
[0004]
  Usually, this lock-up device is supported by a disc-shaped piston that can be pressed against the front cover, a retaining plate that is fixed to the outer periphery of the piston, and a rotating direction and an outer peripheral side by the retaining plate. It has a torsion spring and a driven plate that supports both ends of the torsion spring in the rotational direction. The driven plate is fixed to a turbine shell or the like of the turbine.
[0005]
  When the lockup device is in the connected state, torque is transmitted from the front cover to the piston and further to the turbine via the torsion spring. Further, in the elastic coupling mechanism of the lockup device, the torsion spring is compressed in the rotational direction between the retaining plate and the driven member, and absorbs and attenuates torsional vibration.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  Moreover, as a lock-up device with two friction surfaces and an increased torque transmission capacity, a damper mechanism connected to the turbine and an input portion of the damper mechanism are locked so as not to be relatively rotatable and movable in the axial direction. Some drive plates have a piston and a piston for biasing the frictional connecting portion of the drive plate to the piston.
[0007]
  A lock-up device disclosed in Japanese Patent Publication No. 11-509611 includes a damper plate 18 fixed to a turbine hub, a coil spring 16 supported at both ends in the rotational direction, and a coil spring 16 and a rotational direction thereof. A guide ring 12 that engages both ends, a disk 10 that engages with the guide ring 12 so as not to be rotatable relative to the both ends, and a piston 1 that biases the disk 10 toward the front cover 2 are provided. In this structure, since the damper plate 18 is fixed to the turbine hub and the guide ring 12 is provided to support the coil spring 16, the overall number of parts is large and the structure is complicated.
[0008]
  In the lockup device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-47453, a damper hub 18 fixed to a turbine hub, a compression spring 23 disposed in a window hole thereof, and a pair of shafts disposed on both sides of the damper hub 18 in the axial direction. A drive plate 17, a friction plate 13 that is not rotatable relative to the drive plate 17, and is movable in the axial direction, and a piston 14 that biases the friction plate 13 toward the converter cover 1 are provided. In this structure, since the damper hub 18 is fixed to the turbine hub and the pair of drive plates 17 are provided to support the compression spring 23, the overall number of parts is large and the structure is complicated.
[0009]
  Further, the disk 10 of the lockup device disclosed in JP-A-11-509611 and the friction plate 13 of the lockup device disclosed in JP-A-10-47453 are within a predetermined range, Tilt is possible.
[0010]
  An object of the present invention is to simplify the structure of a lock-up device that secures a plurality of friction surfaces by using a drive plate sandwiched between a piston and a front cover.
[0011]
  Another object of the present invention is to stabilize the position or posture of a drive plate in a lockup device that secures a plurality of friction surfaces using a drive plate sandwiched between a piston and a front cover.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The lockup device according to claim 1 is a transmission comprising a front cover having a friction surface to which torque from an engine is input, an impeller fixed to the front cover to form a fluid chamber, and disposed opposite the impeller in the fluid chamber. And a turbine that outputs torque, and is used in a fluid torque transmission device that transmits torque from the engine to the transmission. The lockup device is a device disposed between the turbine and the front cover, and includes a plurality of elastic members, an annular driven plate, a drive plate, and a piston. The plurality of elastic members are arranged side by side in the rotation direction. An annular driven plate is fixed to the turbine shell,An annular and disk-shaped axial support portion disposed on the axial transmission side of a plurality of elastic members, and a cylinder extending from the outer peripheral edge of the axial support portion to the axial engine side and positioned on the outer peripheral side of the plurality of elastic members And the outer peripheral side support portionA holding portion that holds the plurality of elastic members and a support portion that supports both ends of the plurality of elastic members in the rotation direction. The drive plate has a friction coupling near the friction surface of the front cover.An annular disk-shaped part formed on the outer peripheral side of the frictional connection part, and an inner peripheral surface is supported in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical part of the driven plate extending in the axial direction from the outer peripheral edge of the disk-shaped part. The outer cylindrical part andAnd is movable in the axial direction, and can transmit torque to a plurality of elastic members. The piston is a member that engages with the front cover so as not to rotate relative to the front cover and is movable in the axial direction, is movable in the axial direction by hydraulic pressure, and presses the friction coupling portion against the friction surface.
[0013]
  In this lockup device, the annular driven plate is fixed to the shell of the turbine and holds a plurality of elastic members. Therefore, the structure of the entire apparatus is simplified. Further, since the drive plate is supported in the radial direction by the driven plate, the radial position is stabilized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  1st Embodiment (FIGS. 1-5)
  (1) Basic structure of torque converter
  FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter 1 in which an embodiment of the present invention is employed. The torque converter 1 is a device for transmitting torque from an engine crankshaft 2 to an input shaft 3 of a transmission. An engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is arranged on the right side of FIG. OO shown in FIG. 1 is a rotating shaft of the torque converter 1.
[0015]
  The torque converter 1 mainly includes a flexible plate 4 and a torque converter body 5. The flexible plate 4 is made of a thin disk-shaped member, and is a member for transmitting torque and absorbing bending vibration transmitted from the crankshaft 2 to the torque converter body 5. Therefore, the flexible plate 4 has sufficient rigidity for torque transmission in the rotational direction, but has low rigidity in the bending direction.
[0016]
  The torque converter body 5 includes a torus-shaped fluid working chamber 6 including three types of impellers (impeller 21, turbine 22, stator 23) and a lockup device 7.
[0017]
  The front cover 11 is a disk-shaped member and is disposed in the vicinity of the flexible plate 4. A center boss 16 is fixed to the inner peripheral end of the front cover 11 by welding. The center boss 16 is a cylindrical member extending in the axial direction, and is inserted into the center hole of the crankshaft 2.
[0018]
  As shown in FIG. 3, the center boss 16 is composed of a cylindrical portion 16a and a flange 16b. A bottom portion 16c is formed on the axial direction engine side of the cylindrical portion 16a. Further, the inner peripheral surface of the axial transmission side portion of the cylindrical portion 16 a supports the input shaft 3 via a bush 91 so as to be rotatable. A seal ring 92 is disposed on the axial engine side of the bush 91. The seal ring 92 is disposed in an annular groove formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 16 a and abuts on the outer peripheral surface of the input shaft 3.
[0019]
  The flange 16 b is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 a and is disposed in contact with the axial engine side surface of the inner peripheral portion of the front cover 11. In this state, the center boss 16 is fixed to the front cover 11 by welding. In that sense, the center boss 16 may be regarded as a part of the front cover.
[0020]
  Further, the center boss 16 is formed with a plurality of communication passages 16d communicating between the inside and the outside in the radial direction. Each communication path 16d is a hole extending in the radial direction in the cylindrical portion 16a. Each communication passage 16d is a radially extending groove formed on the side surface of the engine in the axial direction in the flange 16b, and forms a passage between the front cover 11 and the communication passage 16d. The space on the inner peripheral side of the center boss 16, that is, the center hole 3 a of the input shaft 3, and the outer peripheral side of the center boss 16, that is, the space 9 in the fluid chamber, communicate with each other through the communication path 16 d. This communication path 16d is hereinafter referred to as a first port 17.
[0021]
  The inner peripheral portion of the flexible plate 4 is fixed to the front end surface of the crankshaft 2 by a plurality of bolts 13. A plurality of nuts 12 are fixed to the outer peripheral side of the front cover 11 and the engine side surface at equal intervals in the circumferential direction. A bolt 14 screwed into the nut 12 fixes the outer peripheral portion of the flexible plate 4 to the front cover 11.
[0022]
  An outer peripheral cylindrical portion 11 a extending toward the axial transmission side is formed on the outer peripheral portion of the front cover 11. The outer peripheral edge of the impeller shell 26 of the impeller 21 is fixed to the tip of the outer peripheral cylindrical portion 11a by welding. As a result, the front cover 11 and the impeller 21 form a fluid chamber filled with hydraulic oil. The impeller 21 mainly includes an impeller shell 26, a plurality of impeller blades 27 fixed inside the impeller shell 26, and an impeller hub 28 fixed to the inner peripheral portion of the impeller shell 26.
[0023]
  The turbine 22 is disposed in the fluid chamber so as to face the impeller 21 in the axial direction. The turbine 22 mainly includes a turbine shell 30, a plurality of turbine blades 31 fixed to the impeller side surface, and a turbine hub 32 fixed to the inner peripheral edge of the turbine shell 30. The turbine shell 30 and the turbine hub 32 are fixed by a plurality of rivets 33.
[0024]
  A spline that engages with the input shaft 3 is formed on the inner peripheral surface of the turbine hub 32. Thereby, the turbine hub 32 rotates integrally with the input shaft 3.
[0025]
  The stator 23 is a mechanism for rectifying the flow of hydraulic oil that returns from the turbine 22 to the impeller 21. The stator 23 is a member integrally manufactured by casting with resin, aluminum alloy or the like. The stator 23 is disposed between the inner periphery of the impeller 21 and the inner periphery of the turbine 22. The stator 23 mainly includes an annular stator carrier 35 and a plurality of stator blades 36 provided on the outer peripheral surface of the carrier 35. The stator carrier 35 is supported by a cylindrical fixed shaft 39 via a one-way clutch 37. The fixed shaft 39 extends between the outer peripheral surface of the input shaft 3 and the inner peripheral surface of the impeller hub 28. The one-way clutch 37 shown in the figure has a structure using a ratchet, but may have a structure using a roller or a sprag.
[0026]
  The torus-shaped fluid working chamber 6 is formed in the fluid chamber by the shells 26, 30, and 35 of the impellers 21, 22, and 23 described above. An annular space 9 is secured between the front cover 11 and the fluid working chamber 6 in the fluid chamber.
[0027]
  A first thrust bearing 41 is arranged between the center boss 16 and the turbine hub 32 in the axial direction. A second thrust bearing 42 is disposed between the turbine hub 32 and the inner peripheral portion of the stator 23 (specifically, the one-way clutch 37). In the portion where the second thrust bearing 42 is disposed, a second port 18 is formed on both sides in the radial direction so that hydraulic fluid can communicate therewith. That is, the second port 18 communicates the oil passage between the input shaft 3 and the fixed shaft 39 and the fluid working chamber 6. Further, a third thrust bearing 43 is disposed between the stator 23 (specifically, the carrier 35) and the impeller 21 (specifically, the impeller hub 28) in the axial direction. In the portion where the third thrust bearing 43 is disposed, the third port 19 is formed on both sides in the radial direction so that the hydraulic oil can communicate therewith. That is, the third port 19 communicates the oil passage between the fixed shaft 39 and the impeller hub 28 and the fluid working chamber 6. Each oil passage is connected to a hydraulic circuit (not shown), and hydraulic oil can be supplied to and discharged from the first to third ports 17 to 19 independently.
[0028]
  (2) Structure of lock-up device
  The lock-up device 7 is disposed in the space 9 between the turbine 22 and the front cover 11, and is a mechanism for mechanically connecting the two as required. The lockup device 7 is arranged in a space between the front cover 11 and the turbine 22 in the axial direction.
[0029]
  The lockup device 7 has a function of a clutch and an elastic coupling mechanism, and is mainly composed of a driven plate 71, a drive plate 72, a plurality of torsion springs 73, a piston 74, and a piston coupling mechanism 75. Yes.
[0030]
  The driven plate 71 is an annular plate member as shown in FIGS. 2 and 4, and is fixed to the outer peripheral side of the turbine shell 30. The driven plate 71 is mainly composed of a disc-shaped portion 71a (axial support portion) and a cylindrical portion 71b (outer peripheral support portion) extending from the outer periphery to the axial engine side. The disk-shaped part 71a is fixed to the turbine shell 30 by welding. The cylindrical portion 71b extends substantially straight in the axial direction, but has a shape in which the tip is bent toward the inner peripheral side.
[0031]
  A plurality of first cut-and-raised portions 71c cut and raised in the axial direction are formed on the disk-like portion 71a. The first cut-and-raised portions 71c are formed side by side in the rotation direction, and are arranged with a gap on the inner peripheral side of the cylindrical portion 71b. The disk-shaped portion 71a has a plurality of second cut and raised portions 71d cut and raised in the axial direction. The second cut-and-raised portion 71d is disposed between the rotation directions of the first cut-and-raised portions 71c, and is located on the outer peripheral side from the radial direction position of the first cut-and-raised portion 71c. Furthermore, a protruding portion 71e formed so as to protrude to the inner peripheral side by drawing is formed at a portion corresponding to the second cut and raised portion 71d in the cylindrical portion 71b.
[0032]
  Each pair of the second cut-and-raised portion 71d and the projecting portion 71e has a function as a torque transmission portion, and each of the torque transmission portions serves as a spring accommodating portion between the rotation directions. In this embodiment, six spring accommodating portions are formed.
[0033]
  In the present embodiment, the torsion springs 73 are a plurality of (six) coil springs extending in the circumferential direction. The torsion spring 73 is held by a driven plate 71. Specifically, each torsion spring 73 is accommodated in each spring accommodating portion, the radially inner side is supported by the outer peripheral surface of the first cut-and-raised portion 71c, and the radially outer side is supported by the inner peripheral surface of the cylindrical portion 71b. Has been. Moreover, the rotation direction end of each torsion spring 73 is supported in close contact with or in close proximity to the second cut-and-raised portion 71d and the projecting portion 71e as a torque transmitting portion, directly or via a spring seat. Furthermore, the axial transmission side surface of each torsion spring 73 is supported by a disk-shaped portion 71a. Furthermore, the bent portion at the tip of the cylindrical portion 71b is also in contact with the axial engine side surface on the outer peripheral side of the torsion spring 73, thereby preventing the torsion spring 73 from falling off the driven plate 71 toward the axial engine side. ing. Thus, in the lockup device 7, the annular driven plate 71 is fixed to the shell 30 of the turbine 22 and holds a plurality of torsion springs 73. Therefore, the number of parts is reduced, the structure of the entire apparatus is simplified, and the overall weight is also reduced.
[0034]
  The drive plate 72 is a member that can input torque to the torsion spring 73, and is also a friction coupling member that is coupled to and separated from the front cover 11. The drive plate 72 is an annular and disk-shaped plate member, and is disposed between the driven plate 71 and the front cover 11. The drive plate 72 is mainly composed of an annular disc-shaped main body 72a and a cylindrical portion 72b (outer peripheral side cylindrical portion) extending from the outer peripheral edge to the axial transmission side. The inner peripheral portion of the disc-shaped main body 72a is a friction coupling portion 72c, and the outer peripheral portion is a pressure receiving portion 72d (disc-shaped portion). The friction coupling portion 72 c has an annular and flat disk shape and is close to the friction surface 11 b of the front cover 11. Also, friction facings 72e are affixed to both surfaces of the friction coupling portion 72c. The pressure receiving portion 72d has an annular and flat disk shape and is disposed on the axial engine side of the torsion spring 73. The cylindrical portion 72b is located on the outer peripheral side of the cylindrical portion 71b of the driven plate 71, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 72b is in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 71b. As a result, the drive plate 72 can move in the axial direction and the rotational direction while being positioned in the radial direction with respect to the driven plate 71. Therefore, the position and posture of the drive plate 72 are stabilized. In particular, since the drive plate 72 is supported by the driven plate 71 by contact (inlay) between the cylindrical portions, the drive plate 72 is not easily tilted. As a result, the friction coupling portion 72 c of the drive plate 72 can maintain a high degree of parallelism with respect to the friction surface 11 b of the front cover 11 and the pressing portion 74 a of the piston 74. That is, a pressing force is applied uniformly to the entire friction facing 72e when the clutch is engaged, and drag torque is unlikely to occur when the clutch is released.
[0035]
  Further, the drive plate 72 has a plurality of claw portions 72f (contact portions). The claw portions 72f are formed by cutting and raising the pressure receiving portions 72d toward the axial transmission side, and are formed at equal intervals in the rotation direction. The claw portion 72f is inserted between the second cut-and-raised portion 71d and the projecting portion 71e in the radial direction from the axial engine side, and both ends in the rotational direction are in contact with both ends in the rotational direction of each torsion spring 73 directly or via a spring seat. Or it is close. The claw portion 72f can rotate relative to the driven plate 71 to compress the torsion spring 73 between the second cut and raised portion 71d and the protruding portion 71e. In the lock-up device 7, the drive plate 72 is directly engaged with the torsion spring 73 without any other member (plates), so the total number of parts is reduced.
[0036]
  The drive plate 72 is movable in the axial direction. Specifically, the drive plate 72 is moved to the axial transmission side until the friction facing 72e on the axial engine side of the friction coupling portion 72c contacts the friction surface 11b. Is movable until the outermost peripheral portion of the pressure receiving portion 72d comes into contact with the cylindrical portion 71b of the driven plate 71.
[0037]
  In the structure of the drive plate 72 described above, a pressure receiving portion 72d is formed on the outer periphery of the friction coupling portion 72c. The pressure receiving portion 72d extends further to the outer peripheral side from the outer peripheral edge of the piston 74, and further extends to the outer peripheral side from the driven plate 71, and functions as a portion that receives the hydraulic pressure in the space 9 in the drive plate 72. In other words, the pressure receiving portion 72d increases the pressure receiving area of the drive plate 72 and improves the piston function. For this reason, when the clutch is engaged, the hydraulic pressure acts not only on the piston 74 but also on the drive plate 72, and the drive plate 72 quickly moves to the friction surface 11b side of the front cover 11. In other words, the lockup response of the lockup device 7 is improved.
[0038]
  The piston 74 is a member for engaging / disengaging the clutch. The piston 74 has a disc shape in which a central hole is formed. The outer peripheral portion of the piston 74 is located on the inner peripheral side of the torsion spring 73, and the inner peripheral portion is located on the outer peripheral side of the center boss 16. The outer peripheral portion of the piston 74 is a pressing portion 74a. The pressing portion 74 a is a flat annular portion, and is disposed on the axial transmission side of the friction coupling portion 72 c of the drive plate 72. For this reason, when the piston 74 moves to the axial direction engine side, the pressing portion 74 a presses the friction coupling portion 72 c against the friction surface 11 b of the front cover 11.
[0039]
  Next, the piston coupling mechanism 75 will be described. The piston coupling mechanism 75 has a function of coupling the piston 74 so as to rotate integrally with the front cover 11 while being movable in the axial direction.
[0040]
  Hereinafter, a specific configuration of the piston coupling mechanism 75 will be described with reference to FIGS. 3 and 5. A cylindrical portion 74 b extending in the axial direction is formed on the inner peripheral portion of the piston 74. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 74 b is in contact with the outer peripheral surface of the flange 16 b of the center boss 16. Further, a seal ring 80 is provided on the outer peripheral surface of the flange 16b so as to come into contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 74b. Thereby, both axial sides are sealed between the inner peripheral portion of the piston 74 and the outer peripheral portion of the center boss 16.
[0041]
  Furthermore, an inner peripheral disc-shaped portion 74c extending from the distal end on the transmission side in the axial direction of the cylindrical portion 74b to the inner peripheral side is formed on the inner peripheral portion of the piston 74. The inner peripheral disc-shaped portion 74c is disposed on the axial transmission side of the flange 16b. A plurality of holes 74d are formed in the disc-shaped portion 74c side by side in the rotational direction. The flange 16b is formed with an axial through hole 16e whose position, shape and size correspond to the hole 74d. A body 81a of a pin 81 extending in the axial direction is inserted and penetrated into the hole 74d and the hole 16e. The body portion 81a extends straight in the axial direction, and the piston 74 is not movable in the rotational direction and the radial direction with respect to the pin 81, but is movable in the axial direction. That is, torque is transmitted from the pin 81 to the piston 74.
[0042]
  In the pin 81, a first head portion 81b is formed on the axial direction engine side of the body portion 81a. The first head 81b has a diameter larger than that of the axial through hole 16e, and is disposed in a groove that is a part of a communication path 16d formed on the axial engine side of the flange 16b. As a result, the pin 81 cannot move to the axial transmission side with respect to the flange 16b. In the pin 81, a neck portion 81c and a second head portion 81d are formed at the end of the trunk portion 81a on the axial transmission side. The neck part 81c has a smaller diameter than the body part 81a. The second head portion 81d has a larger diameter than the neck portion 81c and the same diameter as the trunk portion 81a.
[0043]
  A wire ring 82 is disposed on the inner peripheral side of the neck portion 81c. The wire ring 82 is an annular member having a circular cross section. The outer peripheral portion of the wire ring 82 is sandwiched between the body portion 81a and the second head portion 81d on the inner peripheral side of the neck portion 81c, so that the wire ring 82 cannot move in the axial direction with respect to the pin 81. Further, the inner peripheral side portion of the wire ring 82 can be brought into contact with the side surface of the transmission in the axial direction of the inner peripheral disc-shaped portion 74 c of the piston 74. From the above, the wire ring 82 restricts the movement of the piston 74 toward the axial transmission side with respect to the pin 81. As a result, the piston 74, particularly the inner peripheral disk-like portion 74c, is allowed to move in the axial direction only between the flange 16b and the wire ring 82 in the axial direction.
[0044]
  As described above, since the piston coupling mechanism 75 is composed of the pin 81 extending in the axial direction and the piston 74 having the hole 74d into which the pin 81 is fitted, the structure is simpler than the conventional one. For example, in a conventional piston coupling mechanism using a slap rate, rivet caulking or bolt fastening is required, so that the assembly process is complicated and the number of processes is very large. Therefore, the manufacturing cost is high. Further, there is a problem that the conventional structure is heavy. On the other hand, the piston coupling mechanism according to the present invention is easy to assemble, can greatly reduce the number of steps, and can further reduce the weight.
[0045]
  The assembly of the pin 81, the wire ring 82, and the piston 74 will be described. First, the pin 81 is inserted into the hole 16e of the flange 16b of the center boss 16 from the communication path 16d side. In this state, the center boss 16 is fixed to the front cover 11 by welding. As a result, the pin 81 is integrated with the front cover 11 together with the center boss 16. Next, the inner peripheral disk-shaped portion 74c of the piston 74 is brought close to the second head portion 81d of the pin 81, and the inside of the hole 16e is passed through the second head portion 81d and the neck portion 81c of the pin 81, and the body portion 81a is moved. Fits into the hole 16e. Finally, the wire ring 82 is fitted into the neck portion 81 c of the pin 81.
[0046]
  In the assembled process described above, each member is performed by a simple process of moving in the axial direction. Therefore, the work process is simplified and the manufacturing cost is reduced. Further, since the wire ring 82 can be easily attached to the pin 81, workability is good.
[0047]
  The pin 81 described above is a cylindrical stud pin, but may be a member having another shape or a member extending in another axial direction. The cone spring 83 is a member for applying an urging force to the piston 74 toward the axial transmission side, that is, the clutch release side. The cone spring 83 is disposed between the front cover 11 and the inner peripheral portion of the piston 74, and is compressed in the axial direction at least in a clutch engaged state. More specifically, the cone spring 83 has an inner peripheral edge in contact with the front cover 11 and an outer peripheral edge in contact with the inner peripheral portion of the piston 74. The inner peripheral edge of the cone spring 83 is in contact with the outer peripheral surface of the flange 16b and is supported in the radial direction. Other springs such as wave springs may be used instead of the cone springs.
[0048]
  (3) Torque converter operation
  Immediately after the engine is started, the hydraulic oil is supplied into the torque converter body 5 from the first port 17 and the third port 19, and the hydraulic oil is discharged from the second port 18. The hydraulic oil supplied from the first port 17 flows between the front cover 11 and the piston 74 to the outer peripheral side. The hydraulic oil further flows through both axial sides of the drive plate 72 and finally flows into the fluid working chamber 6. At this time, the oil pressure on the front cover 11 side becomes higher than the oil pressure on the turbine 22 side of the piston 74, and the piston 74 moves to the axial transmission side by the urging force of the cone spring 83. The piston 74 stops in a state where the inner peripheral disk-shaped portion 74 c is in contact with the wire ring 82.
[0049]
  The drive plate 72 is in contact with the cylindrical portion 71b of the driven plate 71, and movement on the axial transmission side is restricted. Therefore, in the clutch engaged state, a clearance is secured between the friction connecting portion 72c of the drive plate 72 and the pressing portion 74a of the piston 74. Therefore, drag torque is unlikely to occur.
[0050]
  When the lockup is thus released, torque transmission between the front cover 11 and the turbine 22 is performed by fluid drive between the impeller 21 and the turbine 22.
[0051]
  (4) Operation of lock-up device
  When the speed ratio of the torque converter 1 increases and the input shaft 3 reaches a certain rotation speed, the hydraulic oil in the space 9 is discharged from the first port 17. As a result, the hydraulic pressure on the turbine 22 side of the piston 74 becomes higher than the hydraulic pressure on the front cover 11 side, the piston 74 is moved to the front cover 11 side, and the pressing portion 74 a causes the friction coupling portion 72 c of the drive plate 72 to move to the front cover 11. Against the friction surface 11b. Further, as described above, the drive plate 72 itself has moved to the friction surface 11b side by the hydraulic pressure acting on the pressure receiving portion 72d. As a result, the torque of the front cover 11 is transmitted from the drive plate 72 to the driven plate 71 via the torsion spring 73. Further, the torque is transmitted from the driven plate 71 to the turbine 22. That is, the front cover 11 is mechanically coupled to the turbine 22, and the torque of the front cover 11 is directly output to the input shaft 3 via the turbine 22. In addition, since both surfaces of the friction coupling portion 72c of the drive plate 72 are friction surfaces, the torque transmission capacity is larger than that of a lockup device having a single friction surface.
[0052]
  Second Embodiment (FIG. 6)
  In the second embodiment shown in FIG. 6, the basic structure of the torque converter 1 is the same as that of the above embodiment. Only the differences from the first embodiment will be mainly described below.
[0053]
  In the piston coupling mechanism 75, the cylindrical portion in the above embodiment is not formed on the inner peripheral portion of the piston 74. Instead, a cylindrical portion 74g extending toward the axial engine side is formed around a hole 74f formed in the inner peripheral portion of the piston 74. Further, seal rings 94 are arranged on the outer peripheral surface of the body 81a of each pin 81, and are in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 74g. That is, in the above-described embodiment, the piston and the center boss flange are sealed in the axial direction at the piston inner peripheral portion, but in this embodiment, the piston and the plurality of pins are sealed in the axial direction at the piston inner peripheral portion. ing.
[0054]
  Further, the cone spring 83 is disposed between the flange 16 b and the inner peripheral portion of the piston 74. More specifically, the outer peripheral edge of the cone spring 83 is in contact with the flange 16b, and the inner peripheral edge is in contact with the tip of each cylindrical portion 74g. Further, the inner peripheral edge of the cone spring 83 is supported in contact with the outer peripheral side portion of the body 81 a of the pin 81.
[Other Embodiments]
  The lock-up device according to the present invention can be applied not only to a torque converter but also to other fluid torque transmission devices such as fluid couplings.
[0055]
  In the said embodiment, although the pin was used for the piston connection mechanism, what kind of thing may be used if it is a member extended in an axial direction.
[0056]
【The invention's effect】
  In the lockup device according to the present invention, the annular driven plate is fixed to the shell of the turbine and holds a plurality of elastic members. Therefore, the structure of the entire apparatus is simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter in which an embodiment of the present invention is employed.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, showing a damper mechanism of the lockup device.
FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1, showing a piston coupling mechanism.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a drive plate and a driven plate.
FIG. 5 is a perspective view in which a part of the piston coupling mechanism is broken.
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
7 Lock-up device
11 Front cover
71 Driven plate
72 Drive plate
73 Torsion Spring
74 piston
75 Piston coupling mechanism

Claims

A front cover having a friction surface to which torque from the engine is input, an impeller fixed to the front cover to form a fluid chamber, and a turbine arranged to face the impeller in the fluid chamber and outputting torque to the transmission. A fluid torque transmission device for transmitting torque from the engine to the transmission;
A lockup device disposed between the turbine and the front cover,
A plurality of elastic members arranged side by side in the rotation direction;
An annular and disk-shaped axial support part fixed to the turbine shell and disposed on the axial transmission side of the plurality of elastic members, and extending from the outer peripheral edge of the axial support part to the axial engine side A cylindrical outer peripheral side support portion located on the outer peripheral side of the plurality of elastic members, a holding portion for holding the plurality of elastic members, and a support portion for supporting both ends of the plurality of elastic members in the rotational direction. An annular driven plate;
A friction coupling portion close to the friction surface of the front cover ; an annular disk-shaped portion formed on the outer peripheral side of the friction coupling portion; and the driven plate extending in an axial direction from an outer peripheral edge of the disk-shaped portion. The outer peripheral side cylindrical portion of which the inner peripheral surface is in contact with and supported by the outer peripheral surface of the cylindrical portion, the drive that is movable in the axial direction and capable of transmitting torque to the plurality of elastic members A plate, a piston that engages with the front cover so as not to rotate relative to the front and is movable in the axial direction, is movable in the axial direction by hydraulic pressure, and presses the friction coupling portion against the friction surface;
A lockup device for a fluid torque transmission device comprising: